Время стекла
Стекло активно применяется в архитектуре примерно с середины прошлого века. Но сегодня светопрозрачные конструкции стали одним из основных материалов для изготовления фасадов. Фантазии архитекторов может ограничить главным образом платежеспособность заказчика.
Сфер применения для стекла в архитектуре становится все больше, в том числе благодаря техническому прогрессу. Стекло – материал обманчивый: внешняя хрупкость и эстетика сочетаются с прочностью и стойкостью.
Стекло – один из любимых строительных материалов современных архитекторов, утверждает Владимир Плоткин, главный архитектор ТПО «Резерв». Архитекторы выделяют этот материал, поскольку целиком остекленные наружные стены или максимум остекленные позволяют увеличить пространство интерьеров, объединив его с окружающей средой, тем более, если эта среда имеет историческую, природную или иную ценность. Также стекло позволяет увеличить световой режим и тем самым повысить комфортность внутреннего пространства. Кроме того, с помощью этого материала подчеркиваются стилистические и функциональные особенности зданий, перечислил Владимир Плоткин.
«Стекло в архитектуре не теряет своей актуальности на протяжении десятилетий. Это износостойкий, энергоэффективный материал, технология применения которого для фасадов совершенствуется ежегодно», - вторит Никита Выходцев, генеральный директор архитектурной мастерской «Арканика», ГАП.
В то же время, указывает Сергей Чобан, руководитель архитектурных бюро СПИЧ (Россия) и Tchoban Voss Architekten (Германия), стекло требует бОльших затрат, причем под затратами подразумевается в том числе и стоимость поддержания поверхности фасада в зрелищном виде: кирпичному или бетонному фасаду это необходимо в меньшей степени, тогда как стекло нуждается в регулярной очистке для того, чтобы сохранять свою изначально задуманную привлекательность.
«Светопрозрачные структуры и их системы – пример статической выразительности конструкций, которые обеспечивают взаимодействие здания с окружающей средой и влияют на экосистему. Стремление к единению с природой в комплексе технологий всегда будет актуальным», - убеждена Анна Малюшицкая, главный архитектор проектов компании «Метрополис».
Лицом к городу
Первым всемирно известным зданием со стеклянным фасадом стал «Хрустальный дворец» архитектора Джозефа Пакстона в лондонском Гайд- Парке. Здание было построено в 1851 году ко Всемирной выставке. Затем были попытки изготовить стеклянные фасады, впрочем, в большинстве не слишком удачные.
Первое здание с конструктивными элементами появилось в 1951 году. Но более активно светопрозрачные конструкции стали использоваться примерно с начала 1980-х, с приходом новых технологий (магнетронное нанесение теплоотражающих покрытий на большеформатные стекла), благодаря которым стало возможным даже возведение небоскребов со стеклянными фасадами.
«Стекло это в первую очередь материал, который выполняет общеструктурную функцию в архитектуре. Стекло – материал, который формирует прозрачную границу между двумя реалиями пространства: границу между внешним и внутренним, между внутренним и внутренним и т.д. и, тем самым, актуальность этой функции самоочевидна. Она была, есть и, несомненно, сохранится», - убежден Вячеслав Ухов, заслуженный архитектор РФ, профессор Российской Академии художеств, кандидат архитектуры, вице-президент Санкт-Петербургского Союза Архитекторов, академик МААМ, руководитель «Архитектурно-проектной мастерской Ухова В.О.».
Одни архитекторы отмечают эволюцию светопрозрачных конструкций, которые становятся почти обычным инструментом в работе, при этом постоянно совершенствуясь. Другие продолжают считать стекло уникальным материалом. «Уникальные особенности стекла, такие как прозрачность и отражение, позволяют вписывать дом в окружение и одновременно увязывать внутреннее пространство с внешним миром. Именно эти два качества делали и делают стекло уникальным материалом», - полагает Алена Каширина, архитектор и сооснователь мастерской Кашириных.
В контексте застройки
Перечисленные качества позволяют вписывать новые стеклянные фасады даже в историческую застройку. Но спектр зданий и сооружений со стеклянными фасадами гораздо шире.
«Еще совсем недавно тотальное остекление было признаком общественного здания, сейчас все больше жилых зданий может похвастаться подобным принципом фасадного решения. При этом стекло и другие светопрозрачные материалы отлично справляются с фасадными решениями различных типов и сложности, а в сочетании с подсветкой и различными фактурами эстетический эффект превосходит все ожидания», - рассуждает Евгений Новосадюк, партнёр архитектурного бюро «Студия 44».
«Чаще всего речь идет о бизнес-центрах, стоит вспомнить московский или лондонский Сити, Манхэттен или Сингапур – преимущественное количество небоскребов выполнено из стекла. Однако не уступают общественные здания и жилые комплексы, частные виллы. Материал настолько себя зарекомендовал, что сложно вспомнить типологию, в которой бы не использовалось стекло. Например, в Японии есть общественные туалеты, выполненные из умного стекла. Благодаря фотоэлементам, когда в павильон заходит посетитель, прозрачное стекло становится цветным и непрозрачным. Автор проекта – всемирно известный архитектор Сигэру Бан, лауреат Притцкеровской премии (как Нобелевская в архитектуре)», - рассказывает Никита Выходцев.
По мнению Анны Реппо, главного архитектора проектов ООО «ТАМ Реппо», легче назвать объекты, где светопрозрачные конструкции не используются: «Все, что связано с жизнедеятельностью человека, требует естественного света. Особенно в северном климате. Исключения составляют некоторые сельскохозяйственные и производственные объекты с особенными технологическими процессами, особо опасные объекты (такие как атомные стации и хранилища). Все остальное требует света».
«Прозрачное стекло без оттенков будто стирает границы между помещением, фасадом и окружающей средой. При этом внешне остекление не перетягивает на себя внимание, а здание смотрится гармонично, подчеркивая целостность концепции, задуманной архитектором. Стекло подходит и для объекта в центре мегаполиса, и для современного загородного дома с панорамными окнами», - полагает Максим Колдышев, директор по маркетингу Guardian Glass.
Вячеслав Ухов указывает на применение светопрозрачных конструкций даже в подземных сооружениях, где необходимо иметь прозрачные границы между разными функциональными локализациями. По его словам, стекло для создания светопрозрачной границы применяется повсеместно, вплоть до космических станций.
Алена Каширина полагает, что дело не в типе недвижимости, а в необходимости «открывать из неё виды (или в неё)». Таким образом, при проектировании часть здания может получить сплошное или панорамное остекление, а часть – более скромные по размерам окна.
«Роль светопрозрачных конструкций в качестве средства оформления и формирования художественно-пластических качеств архитектуры в такой же степени значительна, как и все остальные материалы, которыми пользуются архитекторы для достижения художественно-пластических, выразительных свойств того или иного объекта. Безусловно, это связано с таким понятием как «мейнстрим» или иначе – модой на ограждающие конструкции – камень, кирпич, дерево, стекло и т.д.», - заключил Вячеслав Ухов.
Эксперименты со стеклом
Как любая другая сфера, производство стекла совершенствуется, появляются новые идеи. «Все время появляется что-то новое, но, большей частью, это заметно только профессионалам», - отмечает Карен Смирнов, ГАП «Евгений Герасимов и партнеры».
По словам Владимира Плоткина, есть масса разновидностей стекла: со специальными легко очищающими покрытиями, матовые, зеркальные, перфорированные, с рисунком.
Современные технологии стекла в архитектуре развиваются в сторону увеличения его энергоэффективности, экологичности, многофункциональности, повышения качеств солнцезащитных функций, разработки специальных покрытий, в том числе против скопления конденсата. Также стекло используется как конструктивный элемент.
Есть энергоэффективное остекление, остекление с меняющимися свойствами, вроде переменной прозрачности, уменьшение видимых несущих профилей, скрытые створки, разные противопожарные решения, указывает Карен Смирнов.
«В последние годы доля солнцезащитных стекол росла примерно на 15% ежегодно, - отмечает Максим Колдышев. - Таким образом, в России был спрос именно на сложные продукты с новыми характеристиками. В 2021 году мы вывели на российский рынок сразу несколько новых продуктов для архитекторов. Например, это стекло с высокой зеркальностью и нейтральным оттенком ― SunGuard Silver 60 и SunGuard HD Platinum. Они позволяют проектировать здания и поверхности фасадов, которые визуально не имеют цвета и создают «эффект невесомости». Применение этих высокотехнологичных многофункциональных стекол вместе и по отдельности позволяет максимально раскрыть эстетический потенциал «прозрачной» архитектуры».
По словам Максима Колдышева, есть запрос и на высокие характеристики продуктов по теплосбережению. Предприятие недавно запустило новые продукты с высокими солнцезащитными и теплосберегающими характеристиками: высокоселективные стекла SunGuard® SuperNeutral® (SN) 75 HT и SunGuard® SuperNeutral® (SN) 70S HT. Благодаря высокому уровню светопропускания и защиты от солнца стекло помогает наполнить здание естественным светом и сократить при этом УФ-излучение.
Анна Реппо в качестве одной из современных тенденций называет придание светопрозрачным конструкциям новых свойств – умного дома: стекло регулирует климат в помещениях, сохраняет и отдает тепло, меняет цвет в зависимости от света.
«В современных зданиях элементы остекления интегрируются с дополнительными устройствами в единые автоматически управляемые системы и за счет этого, помимо задач архитектурной выразительности, выполняются еще и целый ряд дополнительных функций, а именно: управление тепловой энергией Солнца в летнее время (в комплексе с солнечными батареями), ночное охлаждение внутренних объемов и несущих конструкций здания летом для предотвращения солнечного перегрева, дымоудаления и др.», - отмечает Владимир Плоткин.
Анна Малюшицкая добавляет: «Сегодня технологии светопрозрачных конструкций достигли такого развития, что ограничиваются разве что фантазией архитектора, чьи идеи становятся двигателем дальнейшего прогресса. Например, необходимость интеграции медиа-систем в архитектурную среду породило такой вид фасадов, как «цифровое» стекло (digitalglass), позволяющее создать условия для динамичного мультимедийного творческого взаимодействия архитектурной оболочки с городским пространством и всеми элементами, находящимися в нем. Или «экокожа» (EcoClean), под воздействием солнечного света и растворенного в воздухе водяного пара способная самоочищаться».
Алена Каширина тоже указывает в качестве новой актуальной технологии совмещение солнечных панелей со стеклом и добавляет: «Ещё одна интересная технология, которая активно находит применение - двойной фасад. Это эффективная конструкция, позволяющая улучшить естественную вентиляцию и теплообмен. Стекло вообще довольно хорошо вписывается в концепцию экологичных построек - ведь его можно полностью переработать».
Сергей Чобан называет в качестве интересного с художественной точки зрения и в то же время практичного вариант печати на стекле. «В свое время я был одним из первых в России, кто решил использовать этот прием в зданиях самой разной типологии, - вспоминает он. – Печать отчасти лишает стекло прозрачности и тем самым превращает его в более универсальный облицовочный материал, за которым, например, может быть размещена теплоизоляция. На мой взгляд, это интересный вариант решения стеклянного фасада, позволяющий снизить энергозатраты и в то же время создать ощущение здания, полностью решенного в светопрозрачных конструкциях, поскольку запечатанные панели также пропускают дневной свет. Кроме того, это интересный способ создать не просто декорированную поверхность, но зашифровать в фасаде дополнительную визуальную информацию об объекте».
Также, по словам Анна Реппо, очень интересен опыт применения цельностеклянных безрамных конструкций.
Максим Колдышев, кроме того, отмечает увеличение средней площади окна при уменьшении средней площади квартиры в жилых домах. «По нашим данным, коэффициент остекления квартиры вырос за последние семь лет с 15% до 19%, а в частных домах – с 9% до 20% и больше», - уточнил он.
По мнению Никиты Выходцева, тенденции двигаются в двух направлениях: эстетические и технологические. К эстетическим факторам относятся увеличение максимальных габаритов стекла в стеклопакете, бОльшая прозрачность стеклопакета, тоньше профиль в системе крепления. К технологическим – повышение энергоэффективности стеклопакетов (повышение теплоизоляции), противопожарные стеклопакеты, новшества в системе открывания (уходящие в пол конструкции или габариты слайдовых/ открывающихся элементов). «Усовершенствования происходят ежегодно, однако зависят от производителей стеклопакетов, профильных систем и географии производства. Например, в России максимальные длинна стеклопакета 12 метров, а в Китае есть печи длинной 13 метров, кажется, 1 метр, однако это может существенно отразиться на архитектуре фасада», - подчеркивает он.
Искусство архитектуры
Вместе с тем всегда есть те или иные ограничения в применении стекла. Порой речь идет о самых приземленных вещах. Например, о деньгах. Всегда стоит вопрос, сколько готов платить заказчик. Есть также противопожарные и другие законодательные нормативы, сроки реализации проекта. Так, если бюджет позволяет, можно изготовить стеклянные системы по индивидуальному заказу. «Такая практика существует, однако добавляет от года до двух к проектированию и требует дополнительных затрат от заказчика», - уточняет Никита Выходцев.
«Весь вопрос в цене светопрозрачных конструкций, а не в их технологиях. Чем дальше мы уходим от ПВХ-окошка, тем менее доступным становится такое решение», - добавила Алена Каширина.
По мнению Никиты Выходцева, архитектура – это про «баланс интересов», когда необходимо увязать максимальное количество требований, сохранив эстетику.
«Применение материалов таким образом, чтобы технологические ограничения не были заметны и смотрелись естественно, обогащали архитектурное решение деталями - один из признаков качественной архитектуры и искусства архитектора», - заключил Карен Смирнов.
Опираясь на лучшее
Среди наиболее интересных проектов со стеклянными фасадами профессионалы называют и зарубежные постройки именитых иностранных архитекторов, и объекты на территории России. Как правило, в каждом случае в проекте есть своя изюминка.
Например, Карен Смирнов отмечает интересные эксперименты с гнутым стеклом, вроде проекта James Carpenter Design Associates для магазина «Nordstrom» в Нью-Йорке или клубного дома на Кутузовском, 12 от архитектурного бюро «Цимайло, Ляшенко и партнеры». «В нашей практике таким уникальным объектом с применением гнутого стекла стал купол «Невской ратуши». Там применены изогнутые в двух плоскостях стеклопакеты большого размера», - добавил он.
Алена Каширина полагает уникальной небольшую постройку от MVRDV – бутик Шанель в Амстердаме, в котором часть фасада здания выполнена из стеклянного кирпича.
Никита Выходцев называет здание штаб-квартира ПАО «Татнефть» в Альметьевске от архитектурной мастерской «Арканика» - первое в России здание, где используются выгнутые и вогнутые стеклопакеты, создавая эффект «струящегося» стекла. Стеклянный волнистый фасад, переливающийся отражениями, создает эффектный запоминающийся образ.
Также запоминающимися проектами Никита Выходцев «Apple park» в Купертино Норманна Фостера: он считается «иконой» применения стекла в архитектуре. «Из выдающихся особенностей можно упомянуть о максимальной высоте стеклянных конструкций – до 16 метров, или уникальные слайдовые изогнутые двери, габаритами 16 х 28 метров, весом 180 тонн, которые открываются за 12 минут», - говорит он.
Помимо этих объектов интересен «Leeza Soho Tower» Захи Хадид в Пекине. «Небоскреб состоит из двух «переплетающихся» объемов, разделенных самым высоким в мире атриумом – 194 метра. Атриум пропускает солнечный свет в здание, а стеклопакеты за счет поворачивающегося фасада расположены таким образом, что появляется узкое вентиляционное пространство, которое при необходимости служит как дополнительный воздухозабор с фасада, создавая комфортный микроклимат на каждом этаже», - объяснил Никита Выходцев.
В свою очередь Анна Реппо считает наиболее ярким примером башню «Лахта-центра» в Петербурге. «Можно по-разному относиться к самой идеи проявления такого объекта в нашем городе, но нельзя отрицать что построена она по последним современным технологиям и возможностям, в том числе и в применении светопрозрачных конструкций», - уточнила она.
Максим Колдышев среди интересных объектов выделяет бизнес-центр «Ferrum» в Петербурге, музей Мирового океана в Калининграде, Аэропорт им Леонова в Кемерове, комплекс апартаментов «Neva Towers» в Москве.
У Ивана Кожина, партнёра архитектурного бюро «Студия 44», – свой подход: «Мне кажется, самый лучший объект со стеклянными фасадами, построенный когда-либо, - павильон водочных церемоний, построенный архитектором Александром Бродским, который является одним из лучших российских архитекторов. Этот павильон сделан из переработанных окон, со старых московских фабрик».
Владимир Плоткин отмечает целый ряд проектов на разных континентах: кампус Университета Люксембург в городе Эш-сюр-Альзетт, торговый центр «Emporia» в Швеции, комплекс Миланской ярмарки, Золотую рамку Дубая, Музей искусств Нельсона- Аткинса в Канзасе, Институт звука и изображения Хилверсюм в Нидерландах, бутик Кристиана Диора в Токио, а также Центр художественной гимнастики Ирины Винер-Усмановой в Лужниках.
По словам Анны Малюшицкой, при создании фасадов с использованием светопрозрачного материала или оболочки, когда граница внешнего и внутреннего исчезает, требуется комплексный подход к решению инженерных задач. Такие задачи филигранно решает архитектурное бюро Нормана Фостера (Foster and Partners). При создании небоскреба «Херст-тауэр» в Нью-Йорке использовалась специальная сетчатая оболочка со срезанными углами, которая экономит до 21% стали, а поверхность фасада собирает дождевую воду и потребляет на 25% меньше энергии, чем классическое офисное здание. ТРЦ «Хан-Шатыр» в Нур-Султане, достигающий 150 метров в высоту, представляет собой гигантский шатёр с провисающей крышей, которая состоит из прозрачной ударопрочной пластмассы с высокой коррозионной стойкостью и способствует проникновению вглубь здания естественного солнечного света.
«В России наибольшее применение светопрозрачных конструкций нашло высотное строительство. Так, в башне «Эволюция» в Москва-сити, напоминающей молекулу ДНК, используется холодногнутое остекление. Двояковыпуклая кривизна фасада обеспечивается при помощи абсолютно плоских стеклопакетов из отражающего стекла технологией их «холодного» гнутья, деформирующей их под собственным весом в проектное положение, в результате чего стекло принимает форму рамы без какого-либо термического воздействия. Ярким флагманом современной архитектуры на постсоветском пространстве становится мыс Хрустальный в Севастополе. Строящиеся там Театр оперы и балета и Академия хореографии, генеральным проектировщиком которых является компания «Метрополис», создаются на стыке новейших технологий и смелого замысла автора проекта Вольфа Прикса (Coop Himmelb(l)au). В решениях фасадов Театра оперы и балета применено многослойное мультифункциональное стекло, сочетающее функции солнцезащиты и энергосбережения: Energy NT on Crystalvision и Stopray Vision 50T on Crystalvision. Световые фонари, вкрапленные в поверхность кровли, растворяются в отделке наружного покрытия из стеклофибробетона и дополняют пространство, пронизывая его светом и вдохновляя будущих посетителей и артистов.
Светопрозрачное ограждение фасадов с многослойным стеклом в составе стеклопакета обеспечивает безопасность для людей как снаружи, так и внутри здания – в случае повреждения многослойное стекло даст трещину, но не выпадет. Также этот материал обеспечивает защиту от несанкционированного проникновения в помещение с улицы, актов вандализма (для нижних этажей здания), повышенный уровень звукоизоляции помещений и защиту от УФ-воздействия», - перечисляет Анна Малюшицкая.
Наверное, перечень можно продолжить.
Прозрачная перспектива
Архитекторы полагают, что сегодня отношение к стеклу переживает новый этап – по аналогии с другими материалами, которые то возникали, то пропадали на долгие годы за многовековую историю строительства.
«Особенно меня радует тенденция в сторону осмысления свойств самого материала, а не просто декоративная печать рисунков на гладкой поверхности, которая уже сейчас выглядит дешево и пошло. Здания обретают легкость и невесомость, растворяются в пространстве, изменяют силуэт, образ в течение суток. Удивительно и то, что зачастую постройка оказывается эффектней: эффект построенного превышает проектные визуализации. Новые технические возможности позволяют значительно обогатить арсенал архитектора. Возможно, сейчас мы переживаем новый этап в развитии архитектуры, который рискует, и он обещает стать столь же ярким и интересным как тот, что в свое время состоялся благодаря проектам работам Миса ван дер Роэ, Филиппа Джонсона и других ярких выдающихся архитекторов ХХ века», - поделился Евгений Новосадюк.
По мнению Сергея Чобана, стоит помнить и об энергоэффективности: «Важны, конечно, и соображения энергоэффективности. Думаю, это вообще главный вызов развития стеклянной архитектуры сегодня. Требования, связанные с энергоэффективностью и поддержанием комфортного климата внутри здания, по возможности минимальными средствами, напрямую влияют на количество используемого остекления и, конечно, на его качество. Сегодня если архитектор хочет создать эффект цельностеклянного здания, он, скорее всего, проектирует двойной фасад. Наружный слой такого фасада создается из тонкого и одинарного стекла, формируя ощущение своего рода прозрачной наружной оболочки. Но за этим слоем реализуется еще один фасад, из стекла, отвечающего всем современным требованиям тепло- и солнцеизоляции».
По словам Анны Малюшицкой, реализации амбициозных архитектурных замыслов помогают сегодня отечественные производители: «Вновь открывающиеся заводы способны создать стеклянные полотна требуемых параметров, до 12 метров в длину. Экспериментальные проектные институты (например, ФГУП «ВИАМ») уже имеют опыт работы с акустическими структурами, полимерными композиционными наноматериалами и пр., помогающими воплотить замысел в реальность».
Но есть и оборотная сторона медали. Иван Кожин отмечает возможность ресайклинга: «Стекло – это замечательный материал, который можно переработать. Поэтому мне кажется, что в современном мире, когда мы начинаем всё больше думать в этом направлении (а как известно, строительная сфера является одним из самых мощных загрязнителей), фасады из стекла будут ещё долгое время актуальны, как и остальные материалы, которые могут быть переработаны».
«Светопрозрачные конструкции, безусловно, перспективны в архитектуре. Сама перспективность связана с новыми технологиями, а это означает, что если существуют технологические ограничения, то эти ограничения со временем будут устранены технологическим прогрессом», - резюмировал Вячеслав Ухов.
Панорамное остекление – популярное и энергоэффективное
Высокие теплопотери при больших площадях остекления долгое время сдерживали увеличение оконных проемов или, как минимум, делали его «удовольствием для богатых». Развитие технологий в корне изменило ситуацию.
Сегодня большие окна и даже панорамное остекление стали не только технологически осуществимы, но и экономически доступны – как при многоэтажном строительстве, так и в частном домостроении. Благодаря чему это теперь возможно, рассказывают эксперты, опрошенные ASNinfo.
Мейнстрим
Рост площади остекления стал мейнстримом, единодушно считают эксперты. «Этот тренд начался с коммерческих объектов – деловых и торговых центров, а сейчас весьма актуален и для многоквартирных домов, и для индивидуального жилищного строительства», - отмечает заместитель коммерческого директора «Татпроф» Алексей Тарасов.
По его словам, если раньше шло остекление только окон и балконов, то сейчас активно практикуется структурное остекление, позволяющее создать идеально ровный фасад и обеспечить высокие эстетические характеристики даже обычного жилого дома сегмента масс-маркет. «Также все большее распространение получает панорамное остекление. При этом несущие конструкции становятся все тоньше, визуально незаметнее. Эта тенденция также позволяет улучшить восприятие объекта, но перед производителями систем ставят важную задачу по обеспечению необходимых прочностных характеристик несущих конструкций», - говорит эксперт.
«Современные проекты в архитектурном стиле hi-tech, как правило, предусматривают панорамные окна. Данная концепция диктует архитектурную моду как в мегаполисах (небоскребы, офисные здания, аэропорты, культурно-развлекательные центры), так и в частном домостроении. Причем для любой климатической зоны возможен свой вариант панорамных окон, который позволит не только предотвратить потери тепла, но и сократить их за счет солнечной энергии», - отмечает Александр Батаев, коммерческий директор ООО «Системные конвекторы» (правообладатель Möhlenhoff в России).
С этим согласна и генеральный директор АО «Фирма Изотерм» Виктория Нестерова. «Проектируются и строятся здания, у которых площадь остекления достигает 70-80% от общей площади ограждений. Панорамное остекление фасадов используется для облицовки различных БЦ, ТРК и административных зданий. Самыми широкими темпами, с точки зрения использования панорамного остекления, растет сегмент жилищного строительства. Первый запрос от покупателей жилья уровня от бизнес-класса: есть ли панорамные окна?», - констатирует она.
По данным директора по стратегическому маркетингу и PR-коммуникациям ООО «Декенинк Рус» Вячеслава Ганцева, в настоящее время в многоквартирных домах в среднем площадь оконных конструкций составляет около 16% от жилой площади дома (без учета так называемого «холодного» алюминия). «В секторе ИЖС этот показатель еще выше – два-три года назад он был около 17%, а сейчас достигает примерно 19%. И нет сомнений, что эта тенденция сохранится», - уверен он.
Сберечь тепло
Как не сложно догадаться, ключевой проблемой, ранее препятствовавшей широкому распространению крупноформатного остекления, был высокий показатель теплопотерь, связанный несовершенством оконных конструкций. Они обладали значительно более высокой теплопередачей, чем стеновые материалы. И поддержание в помещениях комфортного температурного режима стремительно повышало расходы на отопление. Сегодня эта проблема в целом решена: современные производители светопрозрачных конструкций предлагают продукцию с высокими показателями теплоизоляции.
«Вопрос повышения энергоэффективности оконных систем очень актуален. Тарифы оплаты отопления с каждым годом растут и, безусловно, в российских климатических условиях возможность сбережения энергии – очень важный фактор. Поэтому производители светопрозрачных конструкций уделяют этому вопросу немало внимания», - рассказывает Алексей Тарасов.
По его словам, в этом вопросе конструкторская мысль идет по двум направлениям. «Первый – использование все более эффективных теплоизоляционных материалов – вспененного полиэтилена, полиамидов, композитов – из которых изготавливают термовставки и уплотнители. Второй – увеличение толщины заполнения, что дает тот же результат, так сказать, экстенсивным путем. Также практикуется заполнение стеклопатеков инертными газами, которые также обладают низким уровнем теплопроводности», - говорит специалист.
Эксперты считают, что сегодня высокий уровень теплоизоляции обеспечивают как алюминиевые, так и ПВХ-системы. «Алюминий один из самых надежных вариантов исполнения панорамного остекления, с его помощью сегодня легко реализовать массивные окна, раздвижные двери более 3 м в высоту и стеклянные фасады. Исследования доказали, что алюминиевые фасадные системы имеют срок службы не менее 75 лет», - рассказывает директор филиала Reynaers Aluminium Rus в СЗФО Сергей Колосов.
По его словам высокие теплоизоляционные свойства конструкций достигаются благодаря использованию современных термомостов из инновационного материала норил (твердый, упругий при изгибе, сверхпрочный, стабильный в размерах, износостойкий пластик, сохраняющий тепловые характеристики в сухой и влажной атмосфере). «Поэтому большинство систем Reynaers являются эффективным решением для энергопассивного строительства, что подтверждают экологические сертификаты Passive House Institute (Германия) и Minergie (Швейцария). Центральные уплотнители из TPE второго поколения, в сочетании с уплотнителями из XPET пены, также помогают достичь высоких теплофизических показателей», - добавляет специалист.
Руководитель отдела строительного консалтинга profine RUS Александр Артюшин подчеркивает высокую энергоэффективность конструкций на основе ПВХ, ключевые элементы которых непрерывно подвергаются изменениям и усовершенствованию. «Так в структуре профильных систем появилось третье внутреннее уплотнение; менялось их конструктивное внутреннее исполнение (увеличение количества камер и оптимизация их размеров); расширялся фальц для установки стеклопакетов. Кроме изменений в профильных системах, менялось и устройство самих стеклопакетов: стали применяться низкоэмиссионные и мультифункциональные стекла, камеры заполняться осушенным инертным газом. Фурнитура, петлевые группы также не остались в стороне и вносят свой вклад. Например, внутренние петли, которые не прерывают контур уплотнения. Такой комплексный подход позволяет изготавливать оконные конструкции с характеристикой по показателю сопротивления теплопередаче более 1 м² * °С/Вт», - говорит он.
«У нас три системы с шестью или более камерами, и с тремя контурами уплотнения – Фаворит Спэйс, Элегант и Эфорте. Для получения максимального эффекта от использования таких систем необходимо использовать с ними подходящие стеклопакеты. Если в их состав будут входить «правильные» стекла и «правильная» дистанционная рамка, да еще предусмотрено заполнение его камер аргоном, можно получить окно с коэффициентом сопротивления теплопередаче Ro, значительно превышающим 1 м² °С/Вт», - добавляет Вячеслав Ганцев.
Алексей Тарасов обращает внимание на экономический эффект использования энергоэффективных систем. «Если вместо наиболее распространенного окна с сопротивлением теплопередаче R = 0,55 применяется энергоэффективное с R = 0,95 (а некоторые системы имеют показатель и R = 1,15), ежегодная экономия энергии для здания, расположенного, например, в Москве составит не менее 83 кВт•ч/кв. м в год. Можно подсчитать, что 1 кв. м энергоэффективных окон будет экономить до 146 рублей за отопительный сезон. Может показаться, что цифра экономии с «квадрата» энергоэффективного окна за срок его службы невелика – порядка 4,5 тыс. рублей. Однако если пересчитать сумму исходя из условий типового 12-этажного 6-подъездного жилого дом (не меньше 3,5 тыс. кв. м остекления), она составит около 15 млн рублей. А это уже совсем не маленькие деньги для владельца или управляющей компании», - отмечает он.
Право выбора
Эксперты отмечают, что добиться искомого результата, можно только используя качественную продукцию, причем необходимо заранее произвести необходимые расчеты.
«Надо выбирать сертифицированных производителей, которые имеют опыт в проектировании и выпуске светопрозрачных конструкций. Ведь их теплотехнические характеристики и надежность во многом зависят от правильно подобранной системы и стеклопакета. Огромное влияние на качество конструкций оказывает и качество сборки», - говорит Сергей Колосов. «В особо сложных, уникальных случаях, лучше изготовить опытный образец и испытать его либо в лаборатории, либо в «полевых условиях», - добавляет Алексей Тарасов.
По словам Александра Артюшина, в случае же с заказом нестандартных конструкций лучше ориентироваться на компании, которые работают с инновационными продуктами, поскольку они более мобильны и могут довольно быстро дополнять свои продуктовые линейки новыми позициями. Как правило, такие компании работают в тесном контакте с системодателями – разработчиками новых конструкций и получают от них техническую и технологическую поддержку.
Вячеслав Ганцев отмечает, что с точки зрения базового запроса при заказе нестандартных конструкций неплохо получить от оконной компании как минимум расчеты статики профиля и стеклопакетов. «Еще лучше получить расчеты потерь энергии при различных вариантах остекления. Тогда как минимум будет видно, что оконная компания серьезно относится к вопросам подбора системы остекления. В принципе, современные расчетные программы позволяют даже узнать температуры на различных участках поверхности конструкции изнутри. Это, кстати, позволит сразу оценить, насколько комфортной в действительности будет конструкция в режиме реальной эксплуатации», - говорит он.
Чтобы согреться
Но сберечь тепло при панорамном остеклении – это только часть задачи по обеспечению энергоэффективности таких помещений. Еще один ключевой вопрос – обеспечить правильное отопление таких объектов. «Внутрипольные конвекторы – идеальное решение для инженерных систем зданий с панорамным остеклением. Благодаря своему принципу работы, они позволяют избежать понижения температуры в зоне окна, ликвидировать тепловые потери и предотвратить скапливание конденсата», - уверена Виктория Нестерова.
С ней согласен Александр Батаев. «Для предотвращения потока холодного воздуха от светопрозрачных ограждающих конструкций чаще всего применяются приборы отопления, которые размещаются по всей ширине остекления. Так, внутрипольные конвекторы Möhlenhoff, образуя перед окном тепловую завесу, защищают от образования конденсата и не дают холоду пробраться вглубь помещения. Для более эффективного результата прибор должен быть установлен на расстоянии 80-200 мм от окна, а шторы должны быть расположены не менее чем на 50 мм от пола», - говорит он.
По словам Виктории Нестеровой, для нестандартной архитектуры и сложных планировок применяются внутрипольные конвекторы, изготовленные под заданный радиус и с угловыми элементами. «В зданиях с многоуровневым остеклением оптимальным решением, в дополнение к внутрипольным конвекторам, будет использование фасадных приборов, которые крепятся к вертикальным стойкам или горизонтальным ригелям оконных конструкций. В зависимости от высоты фасадного остекления, возможна установка этих конвекторов в один или несколько ярусов. Есть и вариант, как отопить помещение с панорамным остеклением без внутрипольных конвекторов. Серия Коралл – это низкие приборы (высота без опор – 8 см, с опорами – 15 см), которые обладают достаточной мощностью, чтобы и отопить помещение и отсечь холодный воздух от окон, при этом их незначительная высота оставляет максимально открытым вид из окон», - рассказывает она.
Не ошибиться!
При этом эксперты подчеркивают, что отопление помещений с панорамным остеклением – это сложная задача и для ее решения необходим правильный подбор оборудования и качественный монтаж.
«К основным ошибкам можно отнести игнорирование рекомендаций производителей приборов отопления в части установки, монтажа и эксплуатации. Например, использование систем отопления с недостаточной мощностью, например, исключительно только теплого пола. Это не рекомендуется для большей части территории России, так как напольное отопление не компенсирует полностью теплопотери помещения, и не в состоянии обеспечить перехват нисходящего потока холодного воздуха от остекления. Негативным фактором является, конечно, и желание застройщиков сэкономить на приборах отопления. Это приводит к дискомфорту нахождения людей в таких помещениях, переохлаждению, что опасно в первую очередь для детей», - констатирует Виктория Нестерова.
По словам Александра Батаева, распространены ошибки и при выборе внутрипольных конвекторов. «Основной из них является подбор исключительно по размерам, тогда как разумнее сначала определиться с требуемой теплопроизводительностью. В первую очередь рассматриваются модели с естественной конвекцией, но если в силу габаритных ограничений при естественной конвекции не достигается требуемая теплоотдача, то уже рассматриваются модели с принудительной конвекцией», - говорит он. Эксперт добавляет также, что при выборе вентиляторных конвекторов следует принимать во внимание и шумовые характеристики, поэтому логичнее подбирать прибор по теплопроизводительности при средней скорости вращения вентиляторов.
«При монтаже внутрипольных конвекторов следует учитывать особенности застывания бетонной стяжки пола. Во избежание давления на корпус и возможной его деформации необходимо заблаговременно подготовить в полу нишу для прибора. При размещении конвектора в нише рекомендуется обмотать его корпус тепло-звукоизоляционным материалом. Кроме того, необходимо защитить внутреннюю часть конвектора от попадания брызг при залитии бетонного раствора и от попадания строительного мусора (особенно опасно загрязнение движущихся частей вентиляторных моделей). Необходимым условием для стабильной теплопроизводительности внутрипольного конвектора является его систематическая чистка и обслуживание. В противном случае загрязненный теплообменник способствует распространению в помещении вредных бактерий, а накапливание пыли и грязи в движущихся частях прибора усиливает шумовые характеристики», - заключает Александр Батаев.
Эксперты отмечают, что правильно смонтированные и грамотно эксплуатирующиеся конвекторы обеспечивают надежный результат. Так, техника Möhlenhoff работает на таких объектах в Москве, как Московский океанариум, Центральный автовокзал, ЖК «Вишневый сад» и др. Оборудование АО «Фирма Изотерм» действует в комплексах «Стокгольм», «Дипломат», Docklands и др. в Петербурге, деловом центре «Москва-Сити», ЖК «Дискавери», «Метрополия», «Царская площадь» и др. в столице.
Как в одной BIM-системе спроектировать сразу три раздела детского дошкольного учреждения. Опытом делится ООО «ПСК РегионПроект»
В BIM-системе Renga создан проект детского сада на 140 мест.
Renga Software
О компании:
Предприятие: ООО «ПСК РегионПроект»
Сфера деятельности: проектирование объектов гражданского и жилищного назначения, объектов промышленности и транспорта, в том числе уникальных зданий и сооружений.
Город: Челябинск
Предпосылки перехода на BIM:
Дубовой Николай Владимирович, директор ООО «ПСК РегионПроект»: «Наша компания работает на рынке с 2009 года. За эти годы мы создали проекты не только жилых и промышленных зданий, торговых и развлекательных комплексов, но и уникальных объектов, таких как аквапарк, стадион и даже национальный центр управления обороны РФ.
Проекты становились все сложнее, на их реализацию привычными 2D-инструментами уходило много времени. Я пришел к выводу, что настало время внедрять новые технологии, переходить на BIM. Это сейчас активно поддерживается на законодательном уровне, да и наши заказчики все чаще стали предъявлять требование предоставлять информационную модель.
Часть наших сотрудников владели системой Archicad. Другие – освоили Tekla Structures, но опыта использования единого BIM-инструмента для проектирования всех разделов у нас не было».
Выбор новой системы
Основным критерием, на который ориентировалась компания при выборе системы для работы всех проектировщиков, стал комплексный подход к проектированию. Российская система Renga полностью соответствовала этому критерию, так как она позволяет проектировать и архитектуру, и конструктивную часть здания, и внутренние сети.
Для погружения в возможности системы было принято решение выполнить пилотный проект в Renga.
Процесс BIM-проектирования
Объектом для пилотного проекта стал детский сад на 140 мест в городе Копейске. Детский сад представляет собой двухэтажное здание с техническим этажом. Информационная модель объекта создавалась по имеющимся чертежам.
Улитин Сергей Алексеевич, главный инженер проекта ООО «ПСК РегионПроект»: «В соответствии с грунтовыми условиями мы выбрали свайный фундамент для здания. Несущими конструкциями стали кирпичные стены, сборные плиты перекрытий и деревянная скатная кровля.
Стены построили одноименным инструментом системы Renga, затем добавили в проект нужные плиты перекрытий и перемычки, взяв их из каталогов, представленных на сайте разработчиков системы.
Созданная в Renga стропильная система крыши завершила работу над проектированием конструктивной части здания (рис. 1). В процессе ее создания мы убедились, что 3D-моделирование способствует более наглядному отображению системы деревянной кровли и улучшает точность подсчета объема материалов».
Рисунок 1 – Конструктивная модель здания детского сада
Дерновая Софья Александровна, ведущий инженер ООО «ПСК РегионПроект»: «В здании предусматривались входные группы с пандусами для младших групп на уровне первого этажа, и металлические лестницы на второй этаж (рис. 2). Они создавались преимущественно встроенными инструментами «лестница», «колонна», «балка», «плита», «пандус» и «ограждение» с учетом планировочных отметок земли.
Рисунок 2 – Проработанные входные группы
При работе над проектом я активно использовала инструмент «Сборка». С его помощью законструировала монолитные участки перекрытий (рис.3), типовые элементы стальных лестниц, а также смогла создать двери различных нетиповых конфигураций (рис.4).
Рисунок 3 – Монолитные участки
Рисунок 4 – Нетиповые двери, созданные с помощью инструмента «Сборка»
Также в ходе разработки модели я оценила удобство инструмента «Помещение», который автоматически определяет площадь комнат (рис. 5) и упрощает подсчет отделочных материалов.
Рисунок 5 – Внутренние планировки детского сада
После завершения работы над архитектурной и конструктивной частью в модель была экспортирована мебель (рис. 6).
Рисунок 6 – Внутренние планировки с добавленной в проект мебелью.
Рисунок 7 – Архитектурная модель детcкого сада.
Улитин Сергей Алексеевич, главный инженер проекта ООО «ПСК РегионПроект»: «Далее к работе над моделью подключился инженер для проработки внутренних систем. Он создал в Renga систему отопления, водоснабжения и водоотведения, вентиляцию и электрические сети, оценив все преимущества 3D-моделирования на практике (рис. 8).
Рисунок 8 – Информационная модель инженерных систем детского сада
После расстановки точек трассировки были проведены магистральные сети и затем подключено к ним установленное оборудование. Загружать дополнительное оборудование из сторонних программ в Renga не потребовалось: все санитарно-техническое оборудование и электрические приборы, использованные в проекте, – из системы Renga (рис. 9).
Рисунок 9 – Санитарно-техническое оборудование в проекте
Готовая модель была выгружена в формат IFC для просмотра в сторонних программах» (рис. 10).
Рисунок 10 – Модель в сторонней программе.
Достигнутый Результат
В результате работы над проектом специалисты ООО «ПСК РегионПроект» создали в BIM-системе Renga информационную модель детского сада, проработав ее архитектурную и конструктивную части, а также внутренние инженерные сети, получив тем самым бесценный опыт комплексного проектирования по BIM-технологии.
Эффект от использования BIM-cистемы
Дубовой Николай Владимирович, директор ООО «ПСК РегионПроект»: «В процессе реализации пилотного проекта в системе Renga мы смогли убедиться, что BIM – это не сложно и не дорого. Мы самостоятельно освоили программу, многие инструменты были интуитивно понятны. Хотелось бы отметить вовлеченность создателей Renga и сотрудников компании АСКОН в процесс внедрения и освоения системы: на все возникающие у нас вопросы мы оперативно получали ответы.
Мы довольны полученным опытом 3D-проектирования и уровнем отечественной BIM-системы. Renga позволила нам создать полноценную 3D-модель здания от фундамента и до розеток. Наглядность BIM-проектирования помогла избежать коллизий и нестыковок в проекте. Планируем реализовывать в системе Renga и другие наши проекты».